智能材料：电致变色材料离大规模商业化应用有多远？

电致变色材料离大规模商业化应用还有多少路要走？这是一个挺大的命题，需要我们在对该种材料有了一定的了解后，才足以做出思考。所以，我们先一起来粗线地了解一下这可能离你很近、可能离你有点儿远的新材料吧！

近年来，出现了这么一种新型材料——电致变色材料。科学家指出，电致变色材料是目前最有研究和应用前景的智能材料之一。而科学家也曾预言，智能材料的大规模应用将使得材料科学的发展发生革命性变化。那么，这智能材料是怎样的存在呢？智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料。

为什么科学家会认为电致变色材料是目前最有应用前景的智能材料之一呢？因为电致变色材料具有特殊的性能和诱人的应用前景。性能暂且不说，我们先一起瞧瞧这极具应用前途的材料到底有哪些应用？

一般情况下，大家比较经常接触的是——智能节能窗（智能玻璃）、信息显示器、汽车防眩目后视镜、信息储存器等。

在国防和军事领域，电致变色材料也是有着很广泛的应用市场。例如，电致变色材料因具有红外发射可调特性（在中远红外光谱）可制成新型红外发射器件。据专家介绍，该种新型发射器可以应用于卫星、武器装备的红外隐身等诸多领域。所以，你说电致变色材料这么一块“香饽饽”怎会不迅速成为各国研究人员们争相研究的领域呢？

那么，什么是电致变色材料？电致变色材料是电致变色器件中最核心的材料。该种材料在外加电场的作用下会发生稳定、可逆的颜色变化现象。其中，电致变色器件一般由透明导电层、电致变色层、电解质、离子存储层和透明导电层组成。

而目前被进行各种研究且被研究得比较多的电致变色材料主要有3大类——无机电致变色材料、有机电致变色材料和有机金属螯合物材料。其中，无机电致变色材料表现出结构和性能稳定好等优点，使之成为目前研究最为广泛和成熟的材料。而无机电致变色材料的研究种类也比较多，也是可以分为3类：阴极电致变色材料、阳极电致变色材料和复合电致变色材料。以下，我们主要了解一下阴极电致变色材料。

什么是阴极电致变色材料？阴极电致变色材料是指一类在高价的氧化态时为无色状态，而在低价还原态时为着色状态的电致变色材料。目前，研究较多的主要材料种类有三氧化钨和三氧化钼等。

对此，有专家制备了三氧化钨纳米线薄膜，并发现：该薄膜在电压为负值时呈现出深蓝色，电压恢复正值时变为无色，而且具有整体变色均匀和变色迅速的特点。此外，专家们还制备了钼掺杂三氧化钨纳米线薄膜，并发现：该薄膜在900-1800nm范围内比纯三氧化钨薄膜具有更大的光学透过率，而且其变色速率较纯三氧化钨薄膜有显著的提升，但是其循环稳定性较差。

可能你们也知道，近些年来，电致变色材料的研究和发展取得了十分明显的进步。但是，不可否认的是，电致变色材离大规模商业化应用还有一段路要走。这主要是因为，即便是目前的主流电致变色材料，依然存在制备成本比较高的问题。众所周知，在高成本困局下，商业化不太可能实现。也就是说，电致变色材料的商业化在材料制备技术获突破后，还有一点要做——成本突围。

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